JP4582517B2 - X-ray tube cathode filament manufacturing method and X-ray tube - Google Patents

X-ray tube cathode filament manufacturing method and X-ray tube Download PDF

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Description

本発明は、一実施形態において、X線管陰極フィラメントの製造方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、一実施形態において、単一体の陰極フィラメントを得るために使用することができる方法に関するものである。本発明はまた、一実施形態において、この種の陰極フィラメントを備えたX線管に関するものである。   In one embodiment, the present invention relates to a method for producing an X-ray tube cathode filament. More particularly, the present invention relates in one embodiment to a method that can be used to obtain a unitary cathode filament. The invention also relates in one embodiment to an X-ray tube comprising such a cathode filament.

本発明は、一実施形態において、X線管、特にマンモグラフィ(乳房撮影)、脈管系を研究するために使用される装置又はスキャナにおいて用いられるX線管に適用することができる。医学において、電子ビームを放出する陰極(カソード)として一般的に使用される装置は、陰極フィラメントである。陰極フィラメントに面して少なくとも1つの陽極が配置される。陰極フィラメントによって放出される電子は高速で陽極に衝突する。そのとき、陽極はX線を放射する。   The present invention can be applied, in one embodiment, to x-ray tubes, particularly mammography (mammography), x-ray tubes used in devices or scanners used to study the vascular system. In medicine, a device commonly used as a cathode that emits an electron beam (cathode) is a cathode filament. At least one anode is arranged facing the cathode filament. Electrons emitted by the cathode filament collide with the anode at high speed. At that time, the anode emits X-rays.

医学で用いるために、X線の発生には、陽極に対する陰極の位置決めの精度を高くする必要がある。これらの要素の1つの位置がその予定の位置に対して10マイクロメータ以上変化すると、X線発生の厳密な制御に悪影響を及ぼすことがある。X線発生の際、陰極フィラメントは約2800℃の温度に達する。従って、陰極フィラメントは膨張する。陰極フィラメントの膨張は、該陰極フィラメントを陽極に対して相対的に移動させることがある。また、この膨張はフィラメントに破損を生じさせる恐れがある。   For use in medicine, it is necessary to increase the accuracy of positioning of the cathode with respect to the anode in order to generate X-rays. If the position of one of these elements changes by more than 10 micrometers relative to its intended position, it can adversely affect the precise control of x-ray generation. During X-ray generation, the cathode filament reaches a temperature of about 2800 ° C. Accordingly, the cathode filament expands. The expansion of the cathode filament may cause the cathode filament to move relative to the anode. This expansion can also cause damage to the filament.

或る既知の陰極フィラメントは3つの部分を有している。すなわち、2つの脚部によって支えられたフィラメント本体を有している。フィラメントの本体が電子を放出する。フィラメントの2つの脚部は相互に平行であると共に、フィラメント本体に対して直角になっている。これらの脚部は本体の2つの端部にそれぞれハンダ付けされている。ハンダ付け方法は繊細な操作を必要とするばかりでなく、これらのハンダ区域の位置において陰極フィラメントを脆弱にする。従って、フィラメントは膨張中にこれらのハンダ区域の位置において破損する恐れがある。   Some known cathode filaments have three parts. That is, it has a filament body supported by two legs. The filament body emits electrons. The two legs of the filament are parallel to each other and perpendicular to the filament body. These legs are soldered to the two ends of the main body, respectively. The soldering method not only requires delicate manipulation, but also makes the cathode filaments brittle at the location of these solder areas. Thus, the filament can break at the location of these solder areas during expansion.

フィラメントの本体と脚部との間の機械的脆弱さの問題を解決するため、既知の方法では単一体の陰極フィラメントを使用している。このフィラメントはU字形に湾曲させた単一のプレートから製造される。従って、フィラメントを形成する本体の2つの脚部が一体に作られる。そこで、ハンダ付け工程は排除される。   In order to solve the problem of mechanical weakness between the filament body and the legs, the known method uses a single cathode filament. The filament is manufactured from a single plate that is curved in a U-shape. Thus, the two legs of the body forming the filament are made in one piece. Therefore, the soldering process is eliminated.

得られた単一体のフィラメントは機械的に頑丈である。しかしながら、脚部の厚さは本体の厚さと同じである。従って、得られたフィラメントの剛性は大きい。この種の陰極フィラメントを備えたX線管の使用中、陰極フィラメントの本体は膨張の程度が脚部よりも大きくなる。本体の機械抵抗が減少し、これは本体が移動する原因になる。フィラメントの本体の長さはこの膨張により増大する。脚部の膨張は相対的に小さいので、脚部は剛性が大きく、フィラメントの本体が伸張するのを妨げる。従って、フィラメントの本体は湾曲する程度まで塑性変形を受ける。従って、陽極に対する陰極の位置は、最初の位置に対して変更される。一旦変形すると、フィラメント本体はあらゆる方向に電子を放出する。医用工学においては、電子放出面はそれに面する陽極に対して直角に維持すべきことが屡々望ましい。もし本体が無制御に変形すると、フィラメントはもはや使用することができない。
米国特許第5283085号
The single filament obtained is mechanically robust. However, the thickness of the leg is the same as the thickness of the main body. Therefore, the rigidity of the obtained filament is large. During the use of an X-ray tube with this type of cathode filament, the cathode filament body has a greater degree of expansion than the legs. The mechanical resistance of the main body is reduced, which causes the main body to move. The length of the filament body increases with this expansion. Since the expansion of the leg is relatively small, the leg is stiff and prevents the filament body from stretching. Therefore, the filament body undergoes plastic deformation to the extent that it is curved. Accordingly, the position of the cathode relative to the anode is changed relative to the initial position. Once deformed, the filament body emits electrons in all directions. In medical engineering, it is often desirable that the electron emission surface should be maintained at a right angle to the anode facing it. If the body deforms uncontrollably, the filament can no longer be used.
US Pat. No. 5,283,085

従って、従来の陰極フィラメントは満足できるものではない。本体を2つの脚部にハンダ付けしたフィラメントは、フィラメントが膨張するときハンダ区域の位置で破損する恐れがある。また、単一体のフィラメントは膨張する際に変形して、陽極−陰極間距離を変える恐れがある。この事は、フィラメントを封入したX線管の効率よい動作とは相反するものである。   Thus, conventional cathode filaments are not satisfactory. Filaments with the body soldered to the two legs can break at the location of the solder area when the filaments expand. In addition, a single filament may be deformed when it expands, changing the anode-cathode distance. This is contrary to the efficient operation of the X-ray tube enclosing the filament.

本発明は、一実施形態において、上述の問題を解決するために、開示する方法に従って、脚部の厚さを本体の厚さと異ならせることができる単一体の陰極フィラメントを製造する。本発明の一実施形態において得られるフィラメントは単一体のフィラメントであるので、フィラメントの本体に対する脚部の破損の可能性が一般的に避けられる。更に、脚部の厚さと本体の厚さとが独立であるので、これらの厚さは、本体に対して可撓性のある脚部を作るために変えることが可能である。従って、フィラメントが膨張するとき、脚部は外向きに離間するように広がることができる。従って、相互に対面する陰極と陽極との間の距離を変えないようにフィラメントの本体の平面方向の伸張を生じさせることが可能である。製造しようとする陰極フィラメントは、脚部が膨張によるフィラメントの本体の変形を吸収するのに充分な可撓性を持つようにしたフィラメントである。   In one embodiment, the present invention, in order to solve the above-described problem, produces a single cathode filament that can have a leg thickness different from a body thickness according to the disclosed method. Since the filament obtained in one embodiment of the present invention is a single filament, the possibility of leg breakage relative to the filament body is generally avoided. Further, since the thickness of the legs and the thickness of the body are independent, these thicknesses can be varied to create a flexible leg for the body. Thus, when the filament expands, the legs can spread out so as to be spaced outward. Therefore, it is possible to cause the extension of the filament body in the planar direction so as not to change the distance between the cathodes facing each other and the anode. The cathode filament to be manufactured is a filament whose legs are sufficiently flexible to absorb deformation of the filament body due to expansion.

本発明の一実施形態は、少なくとも2つの脚部と1つの本体とを有していて、単一体のフィラメントであるX線管用陰極フィラメントを製造する方法を対象とする。本方法の一実施形態は、例えばプラズマ吹付け(plasma spraying) や他の堆積手法によって支持体上に少なくとも1種類の材料を吹き付けて、支持体上にモールド成形されたフィラメントを得る工程と、得られたフィラメントを支持体から分離する工程とを有する。本発明の一実施形態はまた、方法の一実施形態によって提供された少なくとも1つの陰極フィラメントを備えたX線管を対象とする。   One embodiment of the present invention is directed to a method of manufacturing a cathode filament for an x-ray tube that has at least two legs and a body and is a single filament. One embodiment of the method comprises the steps of spraying at least one material onto a support, for example by plasma spraying or other deposition techniques, to obtain a filament molded on the support. Separating the filaments formed from the support. One embodiment of the present invention is also directed to an x-ray tube with at least one cathode filament provided by one embodiment of the method.

本発明の一実施形態は以下の説明及び添付の図面からより明確に理解されよう。図面は単に表示のためであり、決して本発明の範囲を制限するものではない。   One embodiment of the present invention will be more clearly understood from the following description and the accompanying drawings. The drawings are for display purposes only and do not in any way limit the scope of the invention.

本発明の一実施形態では、プラズマ吹付けによって陰極フィラメントを作ることを提案する。プラズマ吹付けは溶射(thermal spraying)処理である。固体の生成物を、熱源によって融解又は軟化させて、前もって調製した表面上に微粒子の形態で吹き付ける。この目的のために、プラズマ・ジェットからの燃焼エネルギを使用する。プラズマはイオン化媒体、すなわち、イオンと電子と励起できる又は励起できない中性化学種との混合物によって構成された媒体である。プラズマ吹付けを実施するために、2つの電極を有するトーチを使用する。トーチは、ノズルを形成する円筒形陽極内の円錐形陰極の形態を取る。アルゴンのような不活性ガスを2つの電極の間に流し、そこでガスをイオン化してプラズマを形成する。吹き付けるべき材料を粉末の形態でプラズマ・ジェットの中に導入するために管を使用する。吹き付けるべき材料自体は中性ガスによって搬送する。噴射された粒子は、毎秒数百メートルの範囲内の高い速度で、高度に融解した状態で基板に到達する。粒子は基板の中へ突っ込んで急速に冷却して、互いに積み重なり、こうして次第に堆積物を形成する。   In one embodiment of the invention, it is proposed to make the cathode filament by plasma spraying. Plasma spraying is a thermal spraying process. The solid product is melted or softened by a heat source and sprayed in the form of fine particles on a previously prepared surface. For this purpose, the combustion energy from the plasma jet is used. A plasma is an ionized medium, ie, a medium composed of a mixture of ions and electrons and neutral species that can or cannot be excited. A torch with two electrodes is used to perform the plasma spray. The torch takes the form of a conical cathode within a cylindrical anode that forms a nozzle. An inert gas such as argon is flowed between the two electrodes where the gas is ionized to form a plasma. A tube is used to introduce the material to be sprayed into the plasma jet in the form of a powder. The material itself to be sprayed is conveyed by neutral gas. The ejected particles reach the substrate in a highly melted state at a high speed in the range of a few hundred meters per second. The particles rush into the substrate and cool rapidly, stacking together, thus gradually forming a deposit.

本発明の一実施形態では、プラズマ吹付けを使用して、所望の材料からフィラメントを製造する。   In one embodiment of the invention, plasma spraying is used to produce filaments from the desired material.

図1は、プラズマ吹付けによって支持体2上に作ったフィラメント1を示している。製造方法は、支持体2の製造で開始する。支持体2の外面輪郭は、フィラメント1について得ようとする輪郭に対応させる。陰極フィラメント1に与えるべき機械的特性に応じて、支持体上に粉末形態で吹き付けるべき1種類又は複数の種類の材料を選択する。例えば、タングステン粉末を吹き付ける。このようにして、プラズマ吹付け操作の終了時に、タングステンより成る陰極フィラメント1が得られる。   FIG. 1 shows a filament 1 made on a support 2 by plasma spraying. The production method starts with the production of the support 2. The outer contour of the support 2 is made to correspond to the contour to be obtained for the filament 1. Depending on the mechanical properties to be applied to the cathode filament 1, one or more types of materials to be sprayed in powder form on the support are selected. For example, tungsten powder is sprayed. In this way, the cathode filament 1 made of tungsten is obtained at the end of the plasma spraying operation.

別の模範的な実施形態では、吹き付けられるプラズマは、タングステン粉末とレニウム粉末との合金とすることができる。具体的に述べると、得られたタングステン/レニウム混合物は、陰極フィラメント1に老化防止特性を与える。タングステンは経年変化により巨大結晶を形成することが知られている。これらの巨大結晶はフィラメント1の構造を脆弱化し、又はフィラメント1の剛性を低下させる。他方、レニウムは、フィラメント1を形成する構造全体にわたる巨大結晶の広がりを制限することが知られている。従って、この種のレニウム−タングステン・フィラメントの製造は陰極フィラメント1の寿命を長くする。   In another exemplary embodiment, the sprayed plasma can be an alloy of tungsten powder and rhenium powder. Specifically, the resulting tungsten / rhenium mixture imparts anti-aging properties to the cathode filament 1. Tungsten is known to form giant crystals over time. These giant crystals weaken the structure of the filament 1 or reduce the rigidity of the filament 1. On the other hand, rhenium is known to limit the spread of giant crystals throughout the structure forming the filament 1. Thus, the production of this type of rhenium-tungsten filament extends the life of the cathode filament 1.

別の模範的な実施形態では、幾つかの相次ぐプラズマ吹付けを、各回に異なる材料を使用して実施することも可能である。従って、得られた陰極フィラメント1は単一体のユニットであるが、混合組成物を持つユニットである。換言すれば、陰極フィラメントは、異なる材料の幾つかの相次ぐ層によって形成される。使用される材料は、ユーザの要求に応じて、それらの機械的又は化学的特性の関数として選択することができる。   In another exemplary embodiment, several successive plasma sprays can be performed using different materials each time. Accordingly, the obtained cathode filament 1 is a single unit, but a unit having a mixed composition. In other words, the cathode filament is formed by several successive layers of different materials. The materials used can be selected as a function of their mechanical or chemical properties, depending on user requirements.

プラズマ吹付けによって陰極フィラメント1を製造する方法の一実施形態では、必要とされる厚さの陰極フィラメント1が得られる。フィラメント1の厚さは、支持体にプラズマ吹付けを施す時間に従って変化する。また、フィラメント1の本体8をモールド成形するための支持体2内の部分6に施すプラズマ吹付け5の時間は、フィラメント1の脚部9をモールド成形するための支持体2内の部分7にプラズマ吹付け操作3及び4を適用する時間よりも長くすることができる。   In one embodiment of the method for producing the cathode filament 1 by plasma spraying, the cathode filament 1 having the required thickness is obtained. The thickness of the filament 1 changes according to the time for which the plasma spray is applied to the support. Also, the time of plasma spray 5 applied to the portion 6 in the support 2 for molding the body 8 of the filament 1 is applied to the portion 7 in the support 2 for molding the leg 9 of the filament 1. The time for applying the plasma spraying operations 3 and 4 can be longer.

従って、図2に示されているように、本体8の厚さDが脚部8の厚さdよりも大きいフィラメント1を作ることが可能である。これにより、脚部9は本体8よりも撓みやすい。フィラメント1の本体8に対する脚部9のこの可撓性により、本体8が直線的且つ平面方向に伸張することができると共に、それぞれの脚部9はフィラメント1の本体8に対して外向きに捩れる。例えば、本体8の厚さDは100〜300ミクロンにし、脚部の厚さdは50〜150ミクロンにする。特定の一例では、2つの脚部9の厚さdは同一である。本発明の特定の模範的な一実施形態では、陰極フィラメント1は、本体8の厚さDが約200ミクロンで、その脚部9の厚さが約100ミクロンになるように作られる。   Therefore, as shown in FIG. 2, it is possible to make a filament 1 in which the thickness D of the main body 8 is larger than the thickness d of the legs 8. Thereby, the leg part 9 is more easily bent than the main body 8. This flexibility of the legs 9 relative to the body 8 of the filament 1 allows the body 8 to stretch linearly and in a planar direction, and each leg 9 is twisted outwardly relative to the body 8 of the filament 1. It is. For example, the thickness D of the main body 8 is 100 to 300 microns, and the leg thickness d is 50 to 150 microns. In a specific example, the thickness d of the two legs 9 is the same. In one specific exemplary embodiment of the present invention, the cathode filament 1 is made such that the thickness D of the body 8 is about 200 microns and the thickness of its legs 9 is about 100 microns.

本発明の製造方法の一実施形態では、前もって製造した支持体2上に1種類又は複数の種類の材料をプラズマ吹付け3,4及び5によって吹き付ける工程を有する。このようにして得られたフィラメント1は、該フィラメント1を支持体2から分離することによって取り出される。支持体2は、その後に化学溶液内で選択的に溶解することができるような1種類又は複数の種類の材料から作ることができる。用語「選択的に溶解」とは、支持体2のみが溶解され、フィラメント1はその部分が化学溶液内で非溶解性であることを意味していることが判る。次の工程で、この支持体2上にタングステン粉末を吹き付ける。このようにして1つ又は複数の所望の厚さd及びDを持つ所望の陰極フィラメント1が得られた後、タングステン製のフィラメント1とチタン、ジルコニウム及びモリブデン製の支持体2とによって形成されたユニットを特殊な溶液の中に浸漬する。この溶液の中で、支持体2が溶解されるが、フィラメント1は溶解されない。   In one embodiment of the manufacturing method of the present invention, the method includes a step of spraying one or a plurality of types of materials on the support 2 manufactured in advance by plasma spraying 3, 4 and 5. The filament 1 thus obtained is taken out by separating the filament 1 from the support 2. The support 2 can be made from one or more types of materials that can then be selectively dissolved in a chemical solution. The term “selectively dissolved” is understood to mean that only the support 2 is dissolved and that the filament 1 is insoluble in the chemical solution. In the next step, tungsten powder is sprayed onto the support 2. After a desired cathode filament 1 having one or more desired thicknesses d and D is obtained in this way, it is formed by a filament 1 made of tungsten and a support 2 made of titanium, zirconium and molybdenum. Immerse the unit in a special solution. In this solution, the support 2 is dissolved, but the filament 1 is not dissolved.

本発明の別の模範的な実施形態では、支持体2はグラファイト(黒鉛)で作ることができる。グラファイトは化学溶液によって選択的に溶解することができない。しかしながら、グラファイト製の支持体2を選択的に且つ化学的に溶解可能である中間層で被覆するように計画することができる。例えば、レニウム製の中間層を、プラズマ吹付けによってグラファイト製の支持体2上に吹き付ける。レニウムは、例えば、硝酸を含有する溶液内で選択的に溶解する。このように支持体2をレニウム製の中間層で被覆した後、陰極フィラメント1を形成するために選ばれた材料(1種類又は複数の種類)でプラズマ吹付け3、4及び5を実施する。次いで、支持体2とフィラメント1とによって形成されたユニットを、40〜50℃の硝酸含有溶液内に、溶解すべきレニウム製の中間層の厚さに応じて決まる1〜15分の範囲内の期間の間、浸漬する。一旦レニウム製の中間層が溶解すると、陰極フィラメント1及びグラファイト製の支持体2が別々に取り出される。   In another exemplary embodiment of the invention, the support 2 can be made of graphite. Graphite cannot be selectively dissolved by chemical solutions. However, it can be planned to coat the support 2 made of graphite with an intermediate layer which is selectively and chemically soluble. For example, a rhenium intermediate layer is sprayed onto the graphite support 2 by plasma spraying. For example, rhenium is selectively dissolved in a solution containing nitric acid. After covering the support 2 with the intermediate layer made of rhenium in this way, plasma spraying 3, 4 and 5 is carried out with the material (one type or plural types) selected for forming the cathode filament 1. The unit formed by the support 2 and the filament 1 is then placed in a nitric acid-containing solution at 40-50 ° C. within a range of 1-15 minutes, depending on the thickness of the rhenium intermediate layer to be dissolved. Soak for a period of time. Once the rhenium intermediate layer is dissolved, the cathode filament 1 and the graphite support 2 are taken out separately.

本発明の方法の一実施形態では、あらゆる形状の陰極フィラメント1を製造することが可能である。支持体2の外面輪郭に応じて、フィラメント1は異なる輪郭を持つ。   In one embodiment of the method of the invention, it is possible to produce cathode filaments 1 of any shape. Depending on the outer contour of the support 2, the filament 1 has a different contour.

また、図2に示されているような巻線形状を持つ陰極フィラメント1の本体8を作ることも可能である。機械加工は、例えば、「電食(放電加工)」によって行われる。用語「電食」とは、ワイヤ・カッティングを意味するものと理解される。ワイヤと切削すべき部品との間に電気アークを形成するために、ワイヤが高速で回転駆動される。ワイヤを切削すべき部品に接近させたとき、物質は非常に正確に遊離される。従って、40〜80ミクロン、好ましくは50〜60ミクロンの幅を持ち、且つ0.5〜3mm、好ましくは1.5mmの深さを持つ切欠き10を作ることができる。ユーザの要求と、フィラメント1の本体8の最初の長さとに応じて、様々な数の切欠き10を作ることが可能である。本発明の特定の一実施形態では、10個の切欠きを作って、フィラメント1の本体8の各側部11及び12に5個ずつの配列で分布させる。   It is also possible to make the main body 8 of the cathode filament 1 having a winding shape as shown in FIG. The machining is performed, for example, by “electric corrosion (electric discharge machining)”. The term “electric corrosion” is understood to mean wire cutting. In order to form an electric arc between the wire and the part to be cut, the wire is driven to rotate at high speed. When the wire is brought close to the part to be cut, the material is released very accurately. Thus, a notch 10 can be made having a width of 40-80 microns, preferably 50-60 microns, and a depth of 0.5-3 mm, preferably 1.5 mm. Depending on the user's requirements and the initial length of the body 8 of the filament 1, various numbers of notches 10 can be made. In one particular embodiment of the invention, ten notches are made and distributed in an array of five on each side 11 and 12 of the body 8 of the filament 1.

本方法の模範的な一実施例では、フィラメント1が未だ支持体2上に存在しているときに、フィラメント1を機械加工する。フィラメント1と支持体2とに機械加工により切欠き10を作った後、この支持体2を溶解して、巻線フィラメント1を取り出す。   In an exemplary embodiment of the method, the filament 1 is machined while the filament 1 is still on the support 2. After making the notch 10 in the filament 1 and the support body 2 by machining, this support body 2 is melt | dissolved and the winding filament 1 is taken out.

本方法の別の模範的な一実施例では、機械加工により切欠き10を作る前に、支持体2からフィラメント1を分離することも可能である。本発明の方法の一実施形態によって得られたフィラメント1の機械抵抗は、支持体2から分離されたフィラメント1の機械加工を可能にするほどの大きさになり得る。   In another exemplary embodiment of the method, the filament 1 can be separated from the support 2 before making the notch 10 by machining. The mechanical resistance of the filament 1 obtained by one embodiment of the method of the present invention can be large enough to allow machining of the filament 1 separated from the support 2.

陰極フィラメント1の製造方法の一実施形態は、所望の可変の厚さd及びDを持つ単一体のフィラメント1を得るために使用することができる。これらの厚さd及びDは本体8及び脚部9の位置で異なる値にしてよく、また両方の脚部9の厚さdはまた互いに異なる値にしてもよい。   One embodiment of a method of manufacturing the cathode filament 1 can be used to obtain a single filament 1 having a desired variable thickness d and D. The thicknesses d and D may be different values at the positions of the main body 8 and the leg 9, and the thicknesses d of both legs 9 may also be different from each other.

また、プラズマ吹付けを実施するのに適切な材料を選ぶことによってフィラメント1の機械的特性を変えることも可能である。また、特定の合金から作られたフィラメント1を形成するために異なる材料の化学的且つ機械的特性を組み合わせて、精密な要件を満足させることも可能である。フィラメント1を脆弱化する恐れのある如何なるハンダ付け工程も必要とせずに、複雑な形状のフィラメント1を簡単に作ることが可能である。   It is also possible to change the mechanical properties of the filament 1 by choosing an appropriate material for performing the plasma spraying. It is also possible to combine the chemical and mechanical properties of different materials to form a filament 1 made from a specific alloy to meet precise requirements. Complex shaped filaments 1 can be easily made without the need for any soldering process that could weaken the filaments 1.

本発明の一実施形態によって得られるフィラメント1は、陽極(図示せず)に対する陰極の確実な位置決めを行える。フィラメント1の本体8に生じる膨張は、陽極に対する前記本体8の位置を変更しない。フィラメント1の本体8に対する脚部9の可撓性の結果として、本体8は直線的且つ平面方向に伸張し、また脚部9はそれぞれフィラメント1の本体8に対して外向きに捩れる。   The filament 1 obtained by one embodiment of the present invention can positively position the cathode with respect to the anode (not shown). The expansion that occurs in the body 8 of the filament 1 does not change the position of the body 8 relative to the anode. As a result of the flexibility of the legs 9 with respect to the body 8 of the filament 1, the body 8 stretches linearly and in a planar direction, and the legs 9 are each twisted outwardly with respect to the body 8 of the filament 1.

本発明の一実施形態はまた、上述した方法の様々な実施例に従って作られた陰極フィラメント1を備えたX線管に関する。   An embodiment of the invention also relates to an X-ray tube with a cathode filament 1 made according to various examples of the method described above.

当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、開示した実施形態及びそれらの等価な形態の機能及び/又は方法及び/又は結果及び/又は構造及び/又は工程に様々な変更をなすことができよう。   Those skilled in the art will be able to make various changes to the functions and / or methods and / or results and / or structures and / or steps of the disclosed embodiments and their equivalents without departing from the scope of the invention. I can do it.

フィラメントを形成するために支持体上に材料をプラズマ吹付けする操作の例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the example of operation which plasma-sprays material on a support body in order to form a filament. 得られた陰極フィラメントを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the obtained cathode filament.

符号の説明Explanation of symbols

1 フィラメント
2 支持体
3、4、5 プラズマ吹付け操作
6 フィラメントの本体をモールド成形するための支持体部分
7 フィラメントの脚部をモールド成形するための支持体部分
8 フィラメントの本体
9 フィラメントの脚部
10 切欠き
11、12 側部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filament 2 Support body 3, 4, 5 Plasma spraying operation 6 Support body part for molding the filament main body 7 Support body part for molding the filament leg part 8 Filament body 9 Filament leg part 10 Notches 11, 12 Side

Claims (15)

X線管の陰極フィラメントを製造する方法であって、
当該方法は、少なくとも2つの脚部と1つの本体とを有していて、単一体のフィラメントであるフィラメントを構成する工程を有し、この工程は、
プラズマ吹付けによって支持体上に少なくとも1種類の材料を吹き付けて、前記支持体上にモールド成形されたフィラメントを得る工程と、
この得られたフィラメントを前記支持体から分離する工程と、
を含んでいることを特徴とする方法。
A method for producing a cathode filament of an X-ray tube, comprising:
The method includes the steps of forming a filament that has at least two legs and a body and is a single body filament, the step comprising:
Spraying at least one material onto the support by plasma spray to obtain a filament molded on the support;
Separating the obtained filament from the support;
A method characterized by comprising.
フィラメントを形成するためにプラズマ吹付けによって吹き付けられる前記材料がタングステンである、請求項1記載の方法。 The method of claim 1, wherein the material sprayed by plasma spray to form a filament is tungsten. フィラメントを形成するためにプラズマ吹付けによって吹き付けられる前記材料がタングステンとレニウムとの合金である、請求項1又は2記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the material sprayed by plasma spraying to form a filament is an alloy of tungsten and rhenium. プラズマ吹付けによって前記支持体上に異なる材料を相次いで吹き付けて、混合組成物のフィラメントを形成する工程を含んでいる請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 4. A method according to any one of claims 1 to 3 comprising the step of spraying different materials onto the support in succession by plasma spraying to form filaments of the mixed composition. フィラメントの脚部の厚さ(d)がフィラメントの本体の厚さ(D)とは異なっているフィラメントを得るようにプラズマ吹付けを実施する工程を含んでいる請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 5. The method according to claim 1, further comprising the step of plasma spraying to obtain a filament having a filament leg thickness (d) that is different from the filament body thickness (D). The method according to item. 前記本体の厚さが100ミクロン〜300ミクロンであり、前記脚部の厚さが50ミクロン〜150ミクロンである、請求項5記載の方法。 6. The method of claim 5, wherein the thickness of the body is from 100 microns to 300 microns and the thickness of the legs is from 50 microns to 150 microns. 前記支持体を選択的に且つ化学的に溶解可能である材料から作る工程と、
前記フィラメントをプラズマ吹付けによって作った後で前記支持体を溶解する工程と、
を含んでいる請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
Making the support from a material that is selectively and chemically soluble;
Dissolving the support after making the filament by plasma spraying;
The method according to claim 1, comprising:
前記支持体が、チタンとジルコニウムとモリブデンの合金で形成される、請求項7記載の方法。 The method of claim 7, wherein the support is formed of an alloy of titanium, zirconium and molybdenum. 前記支持体を化学的に溶解可能でない材料から作る工程と、
選択的に且つ化学的に溶解可能である材料によって形成される中間層で前記支持体をプラズマ吹付けによって被覆する工程と、
前記フィラメントをプラズマ吹付けによって作った後で前記中間層を溶解する工程と、
を含んでいる請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
Making the support from a material that is not chemically soluble;
Coating the support by plasma spraying with an intermediate layer formed of a material that is selectively and chemically soluble;
Melting the intermediate layer after making the filament by plasma spraying;
The method according to claim 1, comprising:
非溶解性の前記支持体がグラファイトで作られ、また前記中間層を形成する材料がレニウムである、請求項9記載の方法。 10. A method according to claim 9, wherein the insoluble support is made of graphite and the material forming the intermediate layer is rhenium. 巻線形状を持つ本体を得るように前記フィラメントの本体を機械加工する工程を含んでいる請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 11. A method according to any one of the preceding claims, comprising machining the body of the filament to obtain a body having a winding shape. 前記支持体上のフィラメントの本体を機械加工する工程と、
この機械加工されたフィラメントを前記支持体から分離する工程と、
を含んでいる請求項11記載の方法。
Machining the filament body on the support;
Separating the machined filament from the support;
12. The method of claim 11 comprising:
前記フィラメントを前記支持体から分離する工程と、
前記フィラメントの本体を機械加工する工程と、
を含んでいる請求項11記載の方法。
Separating the filament from the support;
Machining the body of the filament;
12. The method of claim 11 comprising:
前記フィラメントの本体が電食によって機械加工される、請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。 14. A method according to any one of claims 11 to 13, wherein the filament body is machined by electrolytic corrosion. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法によって得られた陰極フィラメントを備えたX線管。 The X-ray tube provided with the cathode filament obtained by the method of any one of Claims 1-14.
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